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DIYer:leahbuechley制作时间:一星期制作难度:★★★★☆GEEK指数:★★★★☆这篇教程将告诉你如何制作一件带有转向信号灯的夹克,在你骑自行车的时候好让别人知道你要往哪个方向转弯。我们将用到导线和可缝的电子器件,这样的话,完成后的夹克就柔软舒适易穿着,而且还可以水洗。希望你制作愉快!
$ v5 c( r9 A0 p4 h" K工具和材料
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工具5 n# F# f3 n! o8 w1 B! B0 h
● 带有蜂鸣联通测试器的数字多用表● 一两根针● 一支布料记号笔或者可以在布料上划线的粉笔● 布料涂料● 布料胶水● 一把尺子● 一把剪刀● 双面胶(可选的)● 缝纫机(可选的)9 u. B+ N, K7 @6 r0 X6 u
材料, w% K% [ F; c8 `3 \8 H" g4 D
○ LilyPad Arduino 主电路板○ FTDI 接口板○ 迷你 USB 电缆○ LilyPad 电源○ 16 个 LilyPad LED(注意:SparkFun 上暂时还买不到,不过很快就会上架的)○ 2 个按钮开关○ 一卷 4 合股的导电线○ 可用于改造的一件衣服或者一块布料
" O/ F3 {! F% G& V9 u8 X设计
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" R3 a; V9 u, J4 x. m2 Z' L6 V计划衣服的美观和电子器件布局
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决定好每个元件放在哪里,并想好你要怎么把它们缝起来才能让走线尽量少而短。绘制一张设计草图,你在动手的时候可以参照。下面的照片展示了我的夹克的草图。供电(正极)的针步显示为红色,接地(负极)的则为黑色,LED 为绿色,开关输入则是紫色。
8 M* g a4 n7 k有关电源的重要提示当你在设计的时候,要在计划中让电源和 LilyPad 主电路相互靠近放置。如果它们离得太远的话,你的 LilyPad 就可能出现重置或者根本无法工作的问题。这是为什么呢?导电的线的阻值可不小。(从 SparkFun 上买的 LilyPad 初学者套装中的 4 合股的镀银线的阻值大约为 14 欧姆/英尺。)根据你在制作中所使用的型号不同,你的 LilyPad 可以承受最大 50 毫安(mA)的电流,或者 .05 安培。欧姆定律表明,导体两端的电压降——当电流过物体时损失的电压值——等于导体的阻值乘以流过的电流。例如,如果你的 LilyPad 距离电源有 1 英尺远,那么将 LilyPad 连在电源上的导体的总阻值大约就是 28 欧姆。(在从电源负端连到 LilyPad 负瓣的导电线上有 14 欧姆,而将两个正极端连起来的导电线也是 14 欧姆)。这就意味着我们可以预计将有 1.4 伏(28 欧姆 × .05 安培)的压降。这就是说当电源输出为 5 伏时,LilyPad 就只能得到 3.6 伏(5 伏 - 1.4 伏)了。一旦 LilyPad 的电压降到大约 3.3 伏以下时,它就会重置。从电源的正极到 LilyPad 的正极和电源负极到 LilyPad 的负极的导线的电阻应该最多不超过 10 欧姆。据此设计距离。如果你觉得这些让你摸不着头脑的话,别担心!只要在你的设计中让 LilyPad 和电源相互靠近就行了。6 k' W5 r8 ]% P
将你的草图转移到衣服上
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用粉笔或者其他的非永久记号笔将你的设计方案转移到衣服上。如果你想的话,可以用尺子来保证线条全都笔直而对称。
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用双面胶暂时将 LilyPad 电路板贴在你的衣服上。这可以让你很好地了解最后的成品会是什么样子。只要胶带还有粘性,它还能让所有的东西都固定住,让你在缝制的时候方便一些。
& w! C7 b; v2 E将你的电源和 LilyPad 缝在夹克上
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看看我这里的针脚有多密啊。你的针脚应该像是这样。一个用胶水粘好并修剪平齐的结。不用胶水粘的话,这些结就会很快松掉的。
/ q' G3 k% f4 S) \, E把电源后部的引脚修掉
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拿出 LilyPad 电源板,将它背后突出来的金属部分修剪掉。像照片中所示的那些小剪子的效果很不错,不过你也可以用大剪刀。1 U: {5 M r. | a
将电池板固定在布料上
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一般而言,你要让电池板固定住,使其不会在布料上乱跑。我建议你用胶水或者用针线。将电池固定好,然后再进行本项目的其他步骤。你也许还想要在电源下面用胶水或者针线固定上什么东西,来帮助阻止它将布料扯坏或者在你活动的时候弹起来。如果你在改造的是很薄或者弹性布料的话——那么首先,你应该考虑换件衣服!在厚实、没有弹性的布料上做起来方便多了。如果你决心要用这种纤弱的布料制作的话,那么一定要选好电源摆放的位置。这是最重的电路模块,所以你要把它放在不会让布料扭曲得太厉害的部位。你一定要在电源下面用胶水或者针线固定些什么东西。6 W0 E7 A' g, g$ u3 T& o* w/ ^$ h
把电源的正极缝在你的衣服上
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如果你是个缝纫新手的话,可以先看看这篇很棒的介绍,然后再开始学习如何穿针引线、系结走针。剪下一段 3~4 英尺长的导电线。把线穿入针孔中,穿出足够长的线,让它不会轻易从针孔中滑出来。在线较长的一头系一个结。不要剪得太靠近结,否则它会很快松掉的。
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从布料的背面朝向正面,将针从电源正极的旁边刺入,然后从布料的正面从中穿过去。线末端的结会阻止线从布料上拉下来。现在,在电源正极的孔中走一个针脚。再走几次线,循环往复地从布料的背面穿入正面,每次都穿过正极。在走线时要特别小心。这是你在本项目中所缝制的最重要的接线了。你要确保在电源两瓣和导电线之间能有非常好的接触。通过走线,多穿过几次孔(至少 5 次)。一直缝,直到你的针插不进去了为止。别把线给剪了,直接进行下一步。
3 A* ^7 ]! b, d从电池缝到 LilyPad
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当你将电池的正极缝好了以后,就在 LilyPad 的正极上走上几个整齐的小针脚。我用的夹克带有羊毛衬料,而我的走线只穿过内部的羊毛衬料,这样从夹克外部就看不出任何的针脚了。
5 O* L% Y- Q% h: e' `2 W1 a将 LilyPad 的正极缝好,完成连线
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当你走线走到 LilyPad 的时候,用导电线把正极缝在布料上。就像缝电池的正极一样,你要格外小心,在这里缝出坚固的连线。这次的走线是在电源和 LilyPad 之间建立电路连接。
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当你完成了这一连线之后,沿着你的走线再远离 LilyPad 缝出大约 1 英寸,然后系一个结,并在离结大约 1 英寸的地方把线剪断,这样你的结就不会系不紧了。' i3 D, s( x$ Y
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在每个结上涂上布料胶水,保证它们不会松开。
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等到胶水干了,把从结里伸出来的线头修剪干净。7 g+ W3 [1 N2 n
测试你的走线测量走线的阻值
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这是阻值测量的档位' m2 S6 a* x0 F2 h' l
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拿出多用表,将它调到阻值测试档位中。测量电源正极和 LilyPad 正极之间,以及电源负极到 LilyPad 负极之间的阻值。如果这些通路中任意一条的阻值大于 10 欧姆,那么你就应该用导电性更好的线来改良你的走线了。如果你不确定要如何测量电阻的话,可以看看这篇教程。
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这是通断测试的档位- o+ a! n0 h; J! b
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把一节 AAA 电池装入电源,然后将电源开关滑向开启位置。电源上的红灯应该会亮起来。如果它不亮,而你又确定你把开关打开了,那么赶快把电池取出来,检查一下你的正极和负极的走线是否发生了短路。(很可能有一根线在某处同时碰到了正极和负极的走线。)你可以用多用表上的蜂鸣通断测试器来检查正负极之间的短路。参见这篇教程,了解如何使用通断测试器的信息。还要检查一下正极和负极走线之间的阻值。如果阻值低于 10k 欧姆左右的话,那就发生短路了(可能是一根导电的头发丝同时碰到了正极和负极),你需要找出来并修好它。如果电源确实通了的话,那就检查你的 LilyPad。每当你按下它的开关的时候,它应该会快速闪动。一旦这些连线都正常工作了,你就可以将电源关掉,把电池取出来了。( Q2 ~- V. V* G* P4 e0 z! B( ]& `
将你的供电和接地走线绝缘现在,你的夹克布满了未绝缘的导电走线。因为它是包在你的身体上的,所以没关系。身体会阻止缝好的线路相互接触。但是当你把夹克脱下来,弯曲或者折叠起来的话,线路就会相互接触发生短路了。为了解决这个问题,你要用泡沫布料涂料(或者其他绝缘体,例如普通丝线的绷针)将线路覆盖住。但是,在将线路覆盖住之前,你要确定所有的东西都能正常工作!所以,在包上线路之前要经过深思熟虑。4 r3 L) [" e$ i5 `3 l
缝上你的转向信号 LED缝好你的左、右信号灯
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缝制中的走线,从外侧观看:3 个正极缝在了一起
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用你把电源和 LilyPad 连起来的缝合技巧,把左转信号灯的所有正瓣都连在 LilyPad 的一个引脚(我这里是 9 号引脚)上,而右转信号灯的所有负瓣也连在另一个 LilyPad 引脚上(我这里是 11 号引脚)。把所有灯的负瓣连在一起,然后接在 LilyPad 的负瓣或者另一个 LilyPad 引脚上(我这里是 10 号引脚)。回头看看我的设计草图,看看哪里有问题。完成后的右转信号灯。注意我的走线并没有穿到衣服外面去。
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这是转向信号 LED 的正极引脚的走线。(由于这是内侧视图,所以一切都是反过来的。)这些线路连接到 LilyPad 上的 11 号引脚。这两根中间的线路是所有转向信号 LED 的负极线路。这些线路连接在 LilyPad 的 10 号引脚上。记得把每个结都用布料胶水封住,让它们不会松脱。小心避免发生短路;不要让一条缝合的线路碰到另一条。在这个例子中,LED 的负极线路全都连在一起了,不过你要确定左、右信号灯的正极线路并没有碰到负极线路,也没有相互接触。; w' {9 f! m! k
测试你的转向信号灯给你的 LilyPad 加载一个程序,它会让每一个闪烁信号灯闪烁,确保你的所有缝制都没有问题。这是我的测试程序:int ledPin = 13; // LilyPad 上的 LEDint leftSignal = 9; // 我的左转信号灯连接在 9 号引脚int rightSignal = 11; // 我的右转信号灯连接在 11 号引脚int signalLow = 10; // 我的信号灯的负极连接在 10 号引脚
: I x& l! ?7 ^+ Ovoid setup(){pinMode(ledPin, OUTPUT); // 将 ledPin 设为输出pinMode(leftSignal, OUTPUT); // 将 leftSignal 管脚设为输出pinMode(rightSignal, OUTPUT); // 将 rightSignal 管脚设为输出pinMode(signalLow, OUTPUT); // 将 signalLow 管脚设为输出digitalWrite(signalLow, LOW); // 将 signalLOW 管脚设为 LOW(负极)}; W& ?5 j: e. `! \2 U4 |
void loop() // 不停地反复运行{delay(1000); // 等待 1 秒digitalWrite(leftSignal, LOW); // 关闭左转信号灯delay(1000); // 等待 1 秒digitalWrite(rightSignal, HIGH); // 打开右转信号灯delay(1000); // 等待 1 秒digitalWrite(rightSignal, LOW); // 关闭右转信号灯delay(1000); // 等待 1 秒}
$ A9 C a# [ X' T8 @( k如果你的布局和我的是一样的,那么你只要将这段程序复制粘贴到你的 Arduino 窗口中就行了。如果你的转向信号灯无法正常工作,那么就用你的多用表(以及上一步中的方法)测试是否短路或者有不好的链接,确保你的程序符合你的物理布局。- e8 c9 j: q2 k2 a; r: p8 S3 F
将你的转向信号灯走线绝缘用泡沫布料涂料将你的线路覆盖住。记住,在将线路覆盖住之前,你要确定所有的东西都能正常工作!在包上线路之前要经过深思熟虑。缝上你的控制开关
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你也许注意到了我并没有将我的线路绝缘。你也可以让它们不绝缘,但是当你把它脱下来,在折叠、弯曲的时候要小心发生短路!特别是当你在编程和排错的时候。这些是从电源连接到 LilyPad 的走线。左开关的第一条线路完成了。这是开关输入线路,连在 LilyPad 的 6 号引脚上。我必须把这个结用胶水粘住,然后修平。这些是我的左转信号灯走线。这些上面也有一个结需要用胶水粘住并修平。
9 Q! c6 L. {# ~ i摆放开关
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给你的开关找一个地方,当你在骑自行车的时候可以方便地按到。我把我的开关装在了手腕下面。在尝试了许多不同的位置之后,我发现了一个好位置。看看照片你就知道我说的意思了。当你找到一个好位置了以后,将开关的引脚穿过布料,在布料内侧弯折起来。
' B, \( o/ J- r2 z8 j. l4 J缝上开关
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将你的开关缝在衣服上。把 1 个脚缝接到 LilyPad 的开关输入引脚上,而另一个脚(在第一个脚的对角线位置)接地或者接在 LilyPad 的另一个引脚上。我把左侧开关的输入的接在了 6 号引脚上,而右侧开关的输入接在了 12 号引脚上。我把左侧的负极接在了 LilyPad 的负极上,不过右侧的负极接在了 4 号引脚上。回头看看我的设计草图,看看哪里有问题。2 L8 }, K5 |# J, I
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当你完成缝制之后,回头用胶水将开关的连线加固一下。你可不会希望开关从走线上面掉下来。
. O* n4 X" g: Z I$ |/ O缝上指示 LED分别在两臂的袖子上缝上 1 个 LED
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这些 LED 会提供你基本的反馈信息,告诉你那一侧的转向指示灯打开了。它们会闪烁起来,告诉你夹克背上的情况,所以你要让它们处于可见的位置。将每个 LED 的正瓣缝接到 LilyPad 的一个引脚上,而每个 LED 的负瓣接在开关的负极上(上一步中你所缝制的负极线路)。我把 LED 的正极接在了 5 号引脚上,而 LED 的负极接在了 3 号引脚上。(译注:此处应是作者笔误)再次回头看看我的设计草图,看看哪里有问题。0 X) F; F0 D5 c) S& }
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和之前一样,要记得用胶水把结固定住,并且修平,小心不要造成任何的短路。当你将两个手腕 LED 缝制完毕以后,你就完成了本项目的缝制阶段!现在,开始编程了……
- g7 d# J3 D4 S1 z1 a, F6 U k1 T7 k' v给你的夹克编程决定好你需要的工作方式
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我希望左边的开关能让左转信号灯亮 15 秒左右,而右边的开关也能这样控制右转信号灯。当按下开关时,如果对应的开关亮着的话,则可以将它关掉。同时按下两个开关应该可以让夹克进入夜间闪光模式。安装在手腕上的 LED 应该能提供反馈信息,告诉我夹克目前的状态。
. x: M( `' Z0 _/ T) v4 e1 N给你的夹克编程
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要给你的衣服编程的话,就将我的代码复制粘贴到 Arduino 窗口中,将它加载到 LilyPad 上。你也许必须先做一些小的调整,这要看你把灯和开关接在哪里了。调整延迟时间可以定制你的闪烁方式。
1 P% }3 z& s( |$ W将剩余的线路绝缘将剩下的线路用泡沫布料涂料覆盖好。再说一次,在你确定一切正常工作之前不要把任何东西覆盖住。
" c) a2 M4 k7 o$ F4 x+ g有关水洗你的这件作品是可以水洗的。将电池拿出来,然后就能用一般的洗衣粉洗这件衣服了。注意: 镀银线时间长了会受到腐蚀,在洗涤和穿着之后,它们的阻值会逐渐增大。若要尽量减少腐蚀的影响,就用泡沫布料涂料或者其他的绝缘体将你的线路绝缘保护起来。你也可以给外部被腐蚀的线路上一层银让它恢复过来。先在衣服上看不见的地方试一下,看看能不能对你的布料这么做!+ [- O/ Y' }1 W* i
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装电池将电池装进去,看看它能否正常工作,接着……最高调的暗夜骑士们,让我们骑车上路吧!
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编辑:小蜂果壳DIY站QQ群:132647923(加入时请报上你在果壳的个人主页地址,以防广告
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